基于有限元分析的汽車零部件輕量化設(shè)計.pdf

1、本文以北京某汽車制造公司的課題為依托，介紹了汽車零部件輕量化研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀。對我國現(xiàn)階段汽車輕量化研究的情況進行了介紹，分析了研究中存在的一些問題。在汽車零部件設(shè)計中，國內(nèi)鋁合金輕量化材料使用量低于國際水平，通過分析在汽車上使用鋁合金能達到的輕量化效果，提出本文在腳踏板和蓄電池箱體支架上用鋁合金替代傳統(tǒng)鋼材料的方法，并通過分析軟件進行分析校核。這種方法可以在其他汽車零部件進行推廣，對我國輕量化發(fā)展有重要意義。
　　首先分析了腳踏

2、板和蓄電池箱體支架的結(jié)構(gòu)特點，利用CATIA軟件建立這兩個零件的幾何模型。將幾何模型導(dǎo)入到HyperMesh軟件中，進行劃分網(wǎng)格，并定義材料屬性。分析腳踏板和蓄電池箱體支架的工作狀態(tài)，根據(jù)實際情況給這兩個零件選取恰當(dāng)?shù)募s束條件與受力。本文首先對腳踏板進行了有限元分析，提出四種工況分析的方法，分析了上人過程中人穿軟底鞋，腳掌處施加均布載荷，人踩踏腳踏板中央;人穿軟底鞋，腳掌處施加均布載荷，人踩踏腳踏板右部邊緣;人穿軟底鞋，腳掌處施加均布載

3、荷，人踩踏腳踏板中部邊緣;人穿硬底鞋，載荷作用在凸起處，施加集中載荷四種工況下的受力情況。根據(jù)分析結(jié)果提出利用鋁合金5052替換原有鋼材Q235。通過對比兩種材料腳踏板的分析結(jié)果得出采用鋁合金的腳踏板不僅完全滿足腳踏板各個工況的安全要求，還能明顯的降低零件自重，經(jīng)濟性也更好。對蓄電池箱體支架提出兩個工況分析的方法，將其剎車工況和顛簸工況確定為最惡劣的工況，通過分析結(jié)果提出利用高壓鑄鋁ZL111進行優(yōu)化，達到良好降重效果同時能保證其在最惡